JP4279865B2 - ハイブリッド車両の制御装置、制御方法、その制御方法をコンピュータに実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、システム起動時にエンジンを始動させたくないという運転者の要求を確実に受け付けることができる技術に関する。
燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているとともに、その動力源と駆動輪との間に自動変速機が設けられているハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、たとえば運転状態に応じてエンジンと電動モータとを使い分けて走行することにより、所定の走行性能を維持しつつ燃料消費量や排出ガス量を低減できる。具体的には、エンジンのみを動力源として走行するエンジン走行モード、電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モード、エンジンおよび電動モータの両方を動力源として走行するエンジン+モータ走行モードなど、エンジンおよび電動モータの作動状態が異なる複数の運転モードを備えており、車速(または動力源回転数)およびアクセル操作量などの運転状態をパラメータとする動力源マップ等の予め定められたモード切換条件に従って自動的に切り換えられるようになっている。
さらに、このようなハイブリッド車両においては、深夜や早朝の住宅密集地での騒音低下や屋内駐車場、車庫内での排気ガス低減化を目的として、運転者が選択スイッチ(たとえば、EVドライブモードスイッチやEVスイッチと呼ばれる)を押すことにより、エンジンの作動を制限して、モータのみで走行可能な(上述したモータ走行モードと同じ走行状態になる)EVドライブモード(以下、EVドライブモードとEVモードとを区別しないで記載する)を備えるものもある。ただし、エンジンの触媒温度や室内温度やHVバッテリ温度が低温の場合、エンジン冷却水の温度が低い場合でのヒーターやデフロスターを使用する場合、HVバッテリのSOC(States Of Charge)が低下している場合には、EVドライブモードを実行することができない。
特開2000−204996号公報(特許文献1)に開示されたハイブリッド車両の制御装置は、車輪に動力を伝達するエンジンおよびモータを有し、このエンジンまたはモータの少なくとも一方を駆動させる複数のモードを設定可能であり、所定条件に基づいていずれかのモードが選択されるハイブリッド車両の制御装置であって、停止中のエンジンを始動させることが好ましくない状態では、所定条件に関わりなく、エンジンの始動を禁止もしくは制限するモードを選択するエンジン制御部を備えていることを特徴とする。
このハイブリッド車両の制御装置によると、停止中のエンジンを始動させることが好ましくない状態では、所定条件に関わりなく、エンジンの始動を禁止もしくは制限するモードが選択される。つまり、モードの選択にあたり、運転者の意図が反映される。
特開2000−204996号公報
しかしながら、上述した特許文献1に開示されたハイブリッド車両の制御装置であっても以下に示すような問題が発生しうる。
通常の場合、ハイブリッド車両のシステムを起動が完了してから、エンジンの始動を禁止もしくは制限するモードを選択することができる。システムの起動からエンジンの始動までの時間がある程度長いと(たとえば10秒)、その間にEVスイッチを運転者が押すことにより、エンジンの始動を回避できる。ところが、システムの起動直後にエンジンを始動させる条件が成立すると(たとえば、エンジン始動ショックの回避やエンジン触媒の暖機)、システムの起動直後にエンジンが始動されていまう可能性がある。このような場合には、運転者がエンジンを始動させたくないという要求があるにもかかわらず、エンジンが始動してしまう。たとえば、上述したような深夜や早朝の住宅密集地で、システムが停止しているハイブリッド車両において、システムを起動させた場合である。システム起動スイッチ(スタート(ST)スイッチやパワースイッチと呼ばれる)を押してEVスイッチを押してもEV走行の要求をECU(Electronic Control Unit)により認識されることがエンジン始動条件の成立よりも遅れて、エンジンがシステム起動直後に始動されてしまう場合である。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、システム起動時に運転者がエンジンの始動を求めない場合に、確実にその運転者の要求を受け付けることができ、さらにその要求に沿ってエンジンの始動を回避することができる、ハイブリッド車両の制御装置、制御方法、その制御方法をコンピュータに実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
第1の発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両を制御する。このハイブリッド車両は、ハイブリッドシステムを起動させるために運転者により操作される第1のスイッチと、エンジンを作動させないために運転者により操作される第2のスイッチとを備える。この制御装置は、第1のスイッチが操作されたか否かを検出するための第1の検出手段と、第2のスイッチが操作されたか否かを検出するための第2の検出手段と、第1のスイッチが操作されたことに応答して、ハイブリッドシステムの起動処理を実行するための制御手段と、第1のスイッチと第2のスイッチとが略同時に操作された場合および第1のスイッチの操作に先立って第2のスイッチが操作された場合の少なくともいずれかの場合には、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出するための検出手段とを含む。第7の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第1の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。
第1または第7の発明によると、ハイブリッドシステムを起動させるの第1のスイッチ(たとえば、システム起動スイッチ)とエンジンを作動させないための第2のスイッチとが略同時に操作された場合および第1のスイッチの操作に先立って第2のスイッチが操作された場合の少なくともいずれかの場合には、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出することができる。このようにすると、エンジンを作動させないでハイブリッド車両のシステムを起動させる運転者の要求を確実に検出することができる。その結果、システム起動時に運転者がエンジンの始動を求めない場合に、確実にその運転者の要求を確実に受け付けることができる、ハイブリッド車両の制御装置や制御方法を提供することができる。
第2の発明に係るハイブリッド車両の制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、制御手段は、要求を検出した場合には、エンジンを作動させないで起動処理を実行するための手段を含む。第8の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第2の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。
第2または第8の発明によると、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出した場合には、エンジンを作動させないでハイブリッド車両のシステムを起動させる。このため、運転者のシステム起動処理におけるエンジン始動回避要求を確実に実現することができる。
第3の発明に係るハイブリッド車両の制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、制御手段は、要求を検出した場合において、ハイブリッド車両の状態がエンジンの始動を求めない条件を満足すると、エンジンを作動させないで起動処理を実行するための手段を含む。第9の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第3の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。
第3または第9の発明によると、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出した場合であって、エンジンを始動させなくてもよい条件が成立している場合には、エンジンを作動させないでハイブリッド車両のシステムを起動させることができる。
第4の発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、第1〜3のいずれかの発明の構成に加えて、第2のスイッチである、操作している時だけ操作に対応した信号を出力するモメンタリ型のスイッチが操作された状態を保持するための保持手段をさらに含む。第10の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第4の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。
第4または第10の発明によると、第2のスイッチの状態を保持するので、ハイブリッドシステムの起動処理による制御装置の作動開始タイミング直後から、第2のスイッチが操作された状態を保持するので、運転者の第2のスイッチの操作によるエンジン始動回避要求を確実に検出することができる。
第5の発明に係るハイブリッド車両の制御装置においては、第4の発明の構成に加えて、第2の検出手段は、第1のスイッチが操作されてから予め定められた時間の間、第2のスイッチが操作されたか否かを検出するための手段を含む。第11の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第5の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。
第5または第11の発明によると、第1のスイッチが操作されてハイブリッドシステムの起動処理による制御装置の作動開始から予め定められた時間の間、第2のスイッチの操作状態を検出する。このため、第1のスイッチと第2のスイッチとが略同時に操作された場合であっても、確実に第2のスイッチの操作を検出することができる。
第12の発明に係るハイブリッド車両の制御装置においては、第1〜3のいずれかの発明の構成に加えて、第2のスイッチは、機械的な自己保持機構を有するオルタネイト型のスイッチである。第12の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第6の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。
第6または第12の発明によると、第2のスイッチは機械的な自己保持機構を有するので、第1のスイッチが操作される前であってハイブリッドシステムの起動処理による制御装置の作動開始前に操作された第2のスイッチの状態を検出できる。このため、第1のスイッチと第2のスイッチとが略同時に操作された場合および第1のスイッチの操作に先立って第2のスイッチが操作された場合のいずれかの場合であっても、確実に第2のスイッチの操作を検出することができる。
第13の発明に係るプログラムは、第7〜12のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、第14の発明に係る記録媒体は、第7〜12のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した媒体である。
第13または第14の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第7〜12のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の制御方法を実行させることができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図1に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関(以下、エンジンとして説明する)が、車両を走行させる駆動源であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく(エンジンを停止させても停止させなくても)、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい(いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両に限定されない)。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。
ハイブリッド車両は、エンジン120と、モータジェネレータ(MG)140とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ140を、モータジェネレータ140A(またはMG(2)140A)と、モータジェネレータ140B(またはMG(1)140B)と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ140Aがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ140Bがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
ハイブリッド車両は、この他に、エンジン120やモータジェネレータ140で発生した動力を駆動輪160に伝達したり、駆動輪160の駆動をエンジン120やモータジェネレータ140に伝達したりする減速機180と、エンジン120の発生する動力を駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との2経路に分配する動力分割機構(たとえば、後述する遊星歯車機構)200と、モータジェネレータ140を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ220と、走行用バッテリ220の直流とモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ240と、走行用バッテリ220の充放電状態(たとえば、SOC(State Of Charge))を管理制御するバッテリ制御ユニット(以下、バッテリECU(Electronic Control Unit)という)260と、エンジン120の動作状態を制御するエンジンECU280と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ140およびバッテリECU260、インバータ240等を制御するMG_ECU300と、バッテリECU260、エンジンECU280およびMG_ECU300等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するHV_ECU320等を含む。
さらに、HV_ECU320は、このハイブリッド車両のメインのシステムを起動する要求が運転者により入力されるシステム起動スイッチ1000からの起動要求信号が入力される。より詳しくは、別途設けられた電源ECUにシステム起動スイッチ1000からの信号が入力されて、この電源ECUがシステムのメインリレーを導通状態にして、HV_ECU320にも電力が供給されて、HV_ECU320は、システム起動スイッチ1000からの起動要求信号を検出できる。また、HV_ECU320は、このハイブリッド車両の運転者により操作される、エンジン120を始動させないで走行させるEV走行モードを要求するEVスイッチ1100からのEV走行要求信号が入力される。また、HV_ECU320は、EV表示灯1200を点灯/消灯させる制御信号を出力する、たとえば、このEV走行モードの要求を受け付けた場合やEV走行モードが実行されている場合にはEV表示灯1200を点灯させて、これら以外の場合には表示灯1200を消灯させる。
本実施の形態において、走行用バッテリ220とインバータ240との間には昇圧コンバータ242が設けられている。これは、走行用バッテリ220の定格電圧が、モータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ220からモータジェネレータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に電力を供給するときには、昇圧コンバータ242で電力を昇圧する。
なお、図1においては、各ECUを別構成としているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい(たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU300とHV_ECU320とを統合したECUとすることがその一例である)。
動力分割機構200は、エンジン120の動力を、駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。エンジン120の回転力はキャリア(C)に入力され、それがサンギヤ(S)によってモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に、リングギヤ(R)によってモータジェネレータ140A(MG(2)140A)および出力軸(駆動輪160側)に伝えられる。回転中のエンジン120を停止させる時には、エンジン120が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ140B(MG(1)140B)で電気エネルギに変換して、エンジン120の回転数を低下させる。
図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、HV_ECU320は、モータジェネレータ140のモータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびエンジンECU280を介してエンジン120を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ220のSOCが予め定められた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン120の効率が悪い場合に、モータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ220のSOCを低下させることができる(その後の車両停止時に走行用バッテリ220を充電することができる)。
また、通常走行時には、たとえば動力分割機構200によりエンジン120の動力を2経路に分け、一方で駆動輪160の直接駆動を行ない、他方でモータジェネレータ140B(MG(1)140B)を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ140A(MG(2)140A)を駆動して駆動輪160の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ220からの電力をモータジェネレータ140A(MG(2)140A)に供給してモータジェネレータ140A(MG(2)140A)の出力を増大させて駆動輪160に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪160により従動するモータジェネレータ140A(MG(2)140A)がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ220に蓄える。なお、走行用バッテリ220の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン120の出力を増加してモータジェネレータ140B(MG(1)140B)による発電量を増やして走行用バッテリ220に対する充電量を増加する。
また、走行用バッテリ220の目標SOCはいつ回生が行なわれてもエネルギーが回収できるように、通常は60%程度に設定される。また、SOCの上限値と下限値とは、走行用バッテリ220のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、上限値を80%とし、下限値を30%として設定され、HV_ECU320は、MG_ECU300を介してSOCが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ140による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。
図2を参照して、動力分割機構200についてさらに説明する。動力分割機構200は、サンギヤ(S)202と(以下、単にサンギヤ202と記載する)、ピニオンギヤ204と、キャリア(C)206(以下、単にキャリア206と記載する)と、リングギヤ(R)208(以下、単にリングギヤ208と記載する)とを含む遊星歯車から構成される。
ピニオンギヤ204は、サンギヤ202およびリングギヤ208と係合する。キャリア206は、ピニオンギヤ204が自転可能であるように支持する。サンギヤ202はMG(1)140Bの回転軸に連結される。キャリア206はエンジン120のクランクシャフトに連結される。リングギヤ208はMG(2)140Aの回転軸および減速機180に連結される。
エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aが、遊星歯車からなる動力分割機構200を介して連結されることで、エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aの回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
本実施の形態に係る制御装置であるHV_ECU320は、システム起動スイッチ1000によりシステムの起動が運転者により要求されてHV_ECU320が作動し始めたときにEVスイッチ1100が押されていると、エンジン120を始動しないEV走行モードでシステムを起動する。
図3を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図3に示すように、この制御装置は、ハイブリッド車両のシステムを起動したいという運転者のシステム起動要求を検出するシステム起動要求検出部10000と、エンジン120を作動させることなくモータジェネレータによりハイブリッド車両を走行させたいという運転者のEV走行要求を検出するEVモード検出部11000と、制御部20000と、、制御部20000に接続されたSMR(System Main Relay)等のリレー30000とエンジン120を制御するエンジン制御部31000(図1のエンジンECU280に対応)とを含む。
制御部20000は、システム起動要求検出部10000に接続された監視タイマ21000と、EVモード検出部11000に接続された保持部22000と、保持部22000に接続された要求判断部23000と、要求判断部23000に接続されたシステム起動処理部24000とを含む。
監視タイマ21000は、システム起動要求を検出してから予め設定された時間を経過するまで、EV走行要求を検出するために用いられる。監視タイマ21000に設定された時間を経過するまでにEV走行要求をEVモード検出部11000が検出すると、保持部22000がこのEV走行要求を保持する。システム起動要求および保持されたEV走行要求に基づいて、EVモードでのシステム起動要求の有無が判断される。要求判断部23000は、(1)システム起動要求検出部10000により検出されたシステム起動要求とEVモード検出部11000により検出されたEV走行要求とを略同時に検出(スイッチが略同時に操作)された場合、(2)システム起動要求検出部10000により検出されたシステム起動要求の検出に先立ってEVモード検出部11000により検出されたEV走行要求を検出した場合には、エンジン120を作動させないでシステム起動処理を実行したいと運転者が要求していると判断する。
要求判断部23000は、運転者の要求に従ったシステム起動を行なうようにシステム起動処理部24000に指令する。システム起動処理部24000は、SMR等のリレー30000やエンジン制御部31000に制御信号を出力して、ハイブリッド車両のシステムを起動する。
図3に示す機能ブロックにおける制御部20000は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、HV_ECU320に含まれるCPUおよびメモリとメモリから読み出されてCPUで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
図4を参照して、HV_ECU320で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図4に示すフローチャートは、システム起動スイッチの入力を受けた電源ECUによりHV_ECU320が作動を開始していることを前提とし、ハイブリッド車両のシステム起動完了までを示している。
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、HV_ECU320は、システム起動スイッチ(STスイッチ)1000がオンしたか否かを判断する。なお、このときには、電源ECUの作動によりHV_ECU320には電力が供給されており、HV_ECU320はシステム起動スイッチ1000から入力された信号の状態(オン/オフ)を検出できる状態である。システム起動スイッチ1000がオンしていると(S100にてYES)、処理はS200へ移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS100へ戻される。
S200にて、HV_ECU320は、監視タイマをスタートさせる。S300にて、HV_ECU320は、EVスイッチ1100がオンしているか否かを判断する。EVスイッチ1100がオンしていると(S300にてYES)、処理はS400へ移される。もしそうでないと(S300にてNO)、処理はS350へ移される。
S350にて、HV_ECU320は、システム起動スイッチ1000がオンしてからカウントを開始した監視タイマがタイムアップしたか否かを判断する。この監視タイマの設定時間は適宜設定される。たとえば、システム起動スイッチ1000を押す操作をした運転者が、EVスイッチ1100を押すまでに必要な時間を目処に設定する。この監視タイマがタイムアップすると(S350にてYES)、処理はS1100へ移される。もしそうでないと(S350にてNO)、処理はS300へ戻される。
このような監視タイマを設けることにより、予め定められた監視時間の間(たとえば数百ミリ秒から数秒の間)、EVスイッチ1100の状態を監視して、監視タイマがタイムアップするまでは繰り返してEVスイッチ1100の状態を判断できる。この監視タイマがタイムアップするまでにEVスイッチ1100のオンしていることを全く検出できなかった場合には、運転者によりEVスイッチ1100が押されなかったと判断される。このようにすることにより、システム起動スイッチ1000とEVスイッチ1100とが略同時に押された場合であって、その略同時のタイミングが不確定なものであっても、EVスイッチ1100のオン状態を検出することができる。なお、本発明は、このような監視タイマを設けるものに限定されるものではない。
S400にて、HV_ECU320は、EVスイッチ1100のオン状態をラッチする。S500にて、HV_ECU320は、システム起動時のEVモード要求を確定させる。
S600にて、HV_ECU320は、車両の各種状態量を検出する。たとえば、エンジン120の触媒温度や室内温度や走行用バッテリ220の温度、エンジン120の冷却水の温度、ヒーターやデフロスターの使用状態、走行用バッテリ220のSOC等である。これらの状態量は、EVドライブモードが実行できるか否かを判断するためのものである。
S700にて、HV_ECU320は、車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立であるか否かを判断する。これは、EVモード許可条件が成立しているか否かを判断していることと同義である。EVモード禁止条件が未成立であると(S700にてYES)、処理はS800へ移される。もしそうでないと(S700にてNO)、処理はS900へ移される。このS700のEVモード禁止条件(EVモード許可条件)は、適宜設定される。EVモードでのシステム起動をできる限り認める場合には、この条件は緩く設定される。
S800にて、HV_ECU320は、EVモードでシステムを起動する。すなわち、エンジン120を始動させないで、ハイブリッド車両のシステムを起動させる。さらに、、HV_ECU320は、EV表示灯1200を点灯させる。これにより、運転者はシステム起動時のEVモード要求が受け付けられたことを認知できる。その後、この処理は終了する。
S900にて、HV_ECU320は、EVスイッチ1100のラッチをクリアする。S1000にて、HV_ECU320は、システム起動時のEVモード要求を破棄する。これにより、運転者はシステム起動時のEVモード要求が受け付けられたが、EVモード禁止条件が成立していることを認知できる。
S1100にて、HV_ECU320は、EVモードではない通常モードでシステムを起動する。すなわち、エンジン120を始動させて、ハイブリッド車両のシステムを起動させる。その後、この処理は終了する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるHV_ECU320の動作について説明する。
システムが停止しているハイブリッド車両において、システム起動スイッチ1000が押されると(S100にてYES)、監視タイマがスタートする(S200)。監視タイマがタイムアップするまでの数百ミリ秒から数秒の監視時間の間は、EVスイッチ1100がオンしているか否かが判断される(S300)。
監視時間内に運転者がEVスイッチ1100を押すと(S300にてYES)、HV_ECU320によりEVスイッチ1100のオン状態がラッチされる(S400)。システム起動のEVモード要求が確定される(S500)。
車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立であると判断されると(S700にてYES)、エンジン120を始動させないでハイブリッド車両のシステムが起動される。このとき、EV表示灯1200が点灯されて、運転者はシステム起動時のEVモード要求が受け付けられたことを認知できる(S800)。
一方、車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立でないと判断されると(S700にてNO)、EVスイッチ1100のラッチがクリアされる(S900)。さらに、システム起動時のEVモード要求は破棄される(S1000)。そして、通常モードでエンジン120が始動されてハイブリッド車両のシステムが起動される(S1100)。
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、システム起動スイッチとEVスイッチとが同時に押された場合または略同時に押された場合のいずれの場合であっても、確実に運転者のEVモードでのシステム起動要求を検出することができる。
なお、図4のフローチャートのS600およびS700の処理を行なわないようにしても構わない。このようにすると、システム起動時にEVモードが要求された場合には、必ずEVモードでシステム起動させることができる。
さらに、このような場合でも、EV走行が不可能な条件が成立している場合(システム起動時にEVモードが要求されてエンジン始動することなくシステム起動してもそもそもEV走行できない場合)を除いて、EVモードでシステム起動するようにすることも好ましい。S700のEVモード禁止条件を極めて限定的に設定し、できる限りEVモードでのシステム起動を実行することになる。すなわち、通常のハイブリッド車両においては、Pポジションでブレーキペダルを踏んでいる時にシステム起動スイッチによるシステム起動が可能になる。このときにはPポジションでブレーキペダルを踏んでいるので、エンジン始動のショックが車両に発生しにくい。このため、EVモードでの走行が可能であるにも係わらずシステム起動時にエンジンが始動され得る。EV走行が不可能な条件が成立している場合を除いてEVモードでシステム起動するようにすると、エンジンの振動回避よりも運転者のEVモードでのシステム起動の要求を優先させることができ、深夜や早朝の住宅密集地でエンジンを始動することなくシステムを起動させることができる。
<変形例>
上述した実施の形態の変形例について説明する。本変形例においては、EVスイッチが上述した実施の形態とは異なり、以下の機械的自己保持機能を有するスイッチであることが特徴である。
図5に、本変形例に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。図5は図1に対応するものであって。同じ機能を有する構成部品には同じ符号を付してある。それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
本変形例が、上述した実施の形態と異なるのは、EVスイッチ1100の代わりに自己保持機能付きEVスイッチ1102を備えることである。このEVスイッチ1102は、機械的自己保持回路を有するいわゆるオルタネイト型やプッシュロック型のスイッチ(1回押すとその押された状態を機械的保持して、もう1回押すと元の押されていない状態に戻り、さらに押すとその押された状態を機械的保持することを繰り返すスイッチ)や2接点(EV/非EV)のレバー式のセレクタスイッチである。このようなスイッチであると、EVスイッチのオン状態を電気的にHV_ECU320がラッチしたりそのラッチをクリアしたりすることができないが以下の長所がある。HV_ECU320が作動する前において(システム起動スイッチ1000が押されていない状態であってHV−ECUも起動していない状態において)、EVスイッチ1102が押されると、そのオン状態を機械的に保持している。このため、その後に作動を開始したHV_ECU320は、EVスイッチ320のオン状態を確実に検出することができる。
図6を参照して、HV_ECU320で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図6に示すフローチャートは、図4のフローチャートの一部の処理のみを実行するものである。
図6に示すように、本変形例においては、図4のS200、S350、S400、およびS900の処理を有しない。
本変形例によると、システム起動スイッチ1000が押される前であっても、EVスイッチ1102が押されると、EVスイッチ1102のオン状態が機械的に保持される。この状態でシステム起動スイッチ1000が押されると(S100にてYES)、EVスイッチ1102がオン状態で保持されているので、EVスイッチ1102がオン状態であると判断される(S300)。
車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立であると判断されると(S700にてYES)、エンジン120を始動させないでハイブリッド車両のシステムが起動される。このとき、EV表示灯1200が点灯されて、運転者はシステム起動時のEVモード要求が受け付けられたことを認知できる(S800)。
一方、車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立でないと判断されると(S700にてNO)、システム起動時のEVモード要求は破棄される(S1000)。そして、通常モードでエンジン120が始動されてハイブリッド車両のシステムが起動される(S1100)。
なお、このときに、機械式自己保持機構を有するEVスイッチ1102の自己保持はHV_ECU320によってはクリアできない。ただし、運転者はEV表示灯1200が点灯しないことにより、EV走行要求が受け付けられたものの、EVモード許可条件が成立しなかったことを認知できる。このとき、運転者は、EVスイッチ1102を押して、自己保持をクリアすることができる。
以上のようにして、本変形例によっても、システム起動スイッチとEVスイッチとが同時または略同時に押された場合およびEVスイッチが先に押されていた場合のいずれの場合であっても、確実に運転者のEVモードでのシステム起動要求を検出することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図である。 動力分割機構を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本実施の形態に係る制御装置であるHV_ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態の変形例に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図である。 本実施の形態の変形例に係る制御装置であるHV_ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
符号の説明
120 エンジン、140 モータジェネレータ、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、220 走行用バッテリ、240 インバータ、242 昇圧コンバータ、260 バッテリECU、280 エンジンECU、300 MG_ECU、320 HV_ECU、1000 システム起動スイッチ、1100 EVスイッチ、1200 EV表示灯。

Claims (10)

  1. エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の制御装置であって、前記ハイブリッド車両は、ハイブリッドシステムを起動させるために運転者により操作される第1のスイッチと、前記エンジンを作動させないために運転者により操作される第2のスイッチとを備え、前記制御装置は、
    前記第1のスイッチが操作されたか否かを検出するための第1の検出手段と、
    前記第1のスイッチが操作されてから予め定められた時間の間、前記第2のスイッチが操作されたか否かを検出し、前記第2のスイッチによって与えられる前記運転者からの要求を確定させるための第2の検出手段と、
    前記第2の検出手段によって確定された前記要求に基づいて前記エンジンを作動させるか否かを決定し、ハイブリッドシステムの起動処理を実行するための制御手段とを含む、ハイブリッド車両の制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記要求を検出した場合には、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行するための手段を含む、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  3. 前記制御手段は、前記要求を検出した場合において、前記ハイブリッド車両の状態が前記エンジンの始動を求めない条件を満足すると、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行するための手段を含む、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  4. 前記第2のスイッチは、操作している時だけ前記操作に対応した信号を出力するモメンタリ型のスイッチであって、
    前記制御装置は、前記第2のスイッチが操作された状態を保持するための保持手段をさらに含む、請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
  5. エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両の制御方法であって、前記ハイブリッド車両は、ハイブリッドシステムを起動させるために運転者により操作される第1のスイッチと、前記エンジンを作動させないために運転者により操作される第2のスイッチとを備え、前記制御方法は、
    前記第1のスイッチが操作されたか否かを検出する第1の検出ステップと、
    前記第1のスイッチが操作されてから予め定められた時間の間、前記第2のスイッチが操作されたか否かを検出し、前記第2のスイッチによって与えられる前記運転者からの要求を確定させる第2の検出ステップと、
    前記第2の検出ステップによって確定された前記要求に基づいて前記エンジンを作動させるか否かを決定し、ハイブリッドシステムの起動処理を実行する制御ステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
  6. 前記制御ステップは、前記要求を検出した場合には、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行するステップを含む、請求項に記載のハイブリッド車両の制御方法。
  7. 前記制御ステップは、前記要求を検出した場合において、前記ハイブリッド車両の状態が前記エンジンの始動を求めない条件を満足すると、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行するステップを含む、請求項に記載のハイブリッド車両の制御方法。
  8. 前記第2のスイッチは、操作している時だけ前記操作に対応した信号を出力するモメンタリ型のスイッチであって、
    前記制御方法は、前記第2のスイッチが操作された状態を保持する保持ステップをさらに含む、請求項5〜7のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御方法。
  9. 請求項5〜8のいずれかの制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。
  10. 請求項5〜8のいずれかの制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
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